公路纵断面线形要素对交通安全的影响

公路纵断面线形要素对交通平安的影响
专业班级：交通1201 学生XX：何思远
指导教师：汪澎学生学号：3120402007
摘要近年来，随着国民经济的快速增长，交通运输事业迅猛开展。

作为交通运输业的一个重要分支，公路交通也在又好又快地开展，全国各级公路的通车里程逐步增加。

公路
交通建立正以良好的态势向前开展，与此同时公路交通的平安状况要更加引起重视，全
国公路交通事故的统计数字令人触目惊心。

如何提高公路交通平安水平，降低公路交通
事故率，是一个急待解决的问题。

在公路交通的“人、车、路、环境〞系统中，“路〞
的因素对交通平安的影响不容无视，特别是公路线形因素对交通平安的影响更是十分重要。

公路线形平安水平直接影响着公路交通的平安状况。

本文从线形角度入手，分析
了纵断面要素中坡度对交通平安的影响。

关键词：坡度交通平安影响
1坡度对道路平安的影响
国内外的研究一致认为，道路纵坡对交通平安的影响非常大，尤其当坡度比拟大时，事故率明显增大。

据莫斯科公路学院的调查资料分析说明，发生在道路坡度路段的交通事故在平原地区占7%，在丘陵地区占18%，在山区占25%.
统计资料证明，坡度越大，交通事故率越高。

如表1和图1所示。

图1：纵坡度与道路交通事故率的关系
表1：纵坡度与道路交通事故率的关系
坡度〔%〕 2 3 4 5 7 8 事故率〔次/百万车辆公里〕 1 1.5 1.75 2.5 3 10
从表1可以看出：坡度越陡，事故率就越大。

当坡度大于8%时，事故率便急剧上升。

坡度对交通平安的影响表现为：
〔1〕车辆的机械性能要求比拟高、坡度比拟大时，不仅造成车辆速度差异比拟大，还往往造成汽车上坡熄火，或下坡刹车失灵，进而诱发事故；
〔2〕下坡路段，由于受到重力影响，易造成车辆加速行驶；
〔3〕驾驶员经过上坡行驶后，在下坡行驶时，心理比拟放松，易造成超速行驶；〔4〕坡度过大，同时也增加了驾驶人的操作强度，一旦遇有突发情况就可能酿成车祸。

德国学者比兹鲁调查了德国高速公路的坡度与道路交通事故率的关系，得出了图2与表2的结论。

表2：高速公路纵坡度与道路交通事故率的关系表
图2：高速公路纵坡度与道路交通事故率的关系
车辆在坡道上行驶时，受到重力沿坡道方向的平行分力的影响，容易发生溜车现象。

车辆上坡时，其重力向沿坡道的平行分力是阻碍车辆前进的。

汽车上坡时，由于坡度的阻力使车速降低，坡道越陡，车速下降越快；坡道越长，车速降低越多，为了维护汽车的爬坡能力，要不断增加牵引力，如果牵引力缺乏，制动不及时，操作失误，就会造成车辆向下溜滑，而引起交通事故的发生。

如图3所示：
图3：汽车上坡时的受力示意图
汽车上坡时，由于坡度的阻力使车速降低，坡道越陡，车速下降越快；坡道越长，车速降低越多，为了维护汽车的爬坡能力，要不多增加牵引力，如果牵引力缺乏，制动不及时，操作失误，就会造成车辆向下滑溜，而引起交通事故的发生。

当坡度很陡时，如果车辆动力缺乏或发动机突然熄火，后轮的切向反力小于平行分重力与前轮的切向反力之和，或者是后轮的切向反力等于零，车辆被迫向后溜车，造成交通事故。

车辆下坡时，其重力向沿坡道的平行分力是与车辆前进方向一致的，推动车辆前进。

如图4所示：
图4：汽车下坡制动时的受力示意图
汽车下坡时，由于汽车自身重力加速度的作用，使车辆速度越来越快，尤其有的驾驶员为了节油，采取下坡熄火滑行的操作方法，一旦遇到意外的交通事态，来不及采取应急措施，失去控制，就会造成交通事故。

当坡度很陡时，可能会出现平行分重力比后轮的切向反力与前轮的切向反力之和大很多的情况，车速不好控制，常使车辆被迫向前溜车，易造成交通事故。

车辆在坡道上行驶，制动距离随坡度变化而变化。

与平道上的制动距离相比，上坡时制动距离缩短，下坡时制动距离延长。

汽车下坡时，坡道的坡度越大，汽车的制动距离就越长，撞及其它车辆和行人的可能性也就越大。

汽车长时间连续下坡行驶时，制动性能降低。

由于制动器使用过多，容易使制动鼓持续处于高温状态，降低制动效能。

严重时会使制动蹄片烧毁，制动失灵，而发生道路交通事故。

车辆在坡道上行驶时，路面附着力变小，影响汽车的稳定性。

因为附着力等于汽车的垂直分重力和附着系数的乘积。

再无坡度的道路上，汽车的垂直分重力等于汽车的总重力；在有坡度的道路上，汽车的垂直分重力小于汽车的总重力，所以附着力也下降。

如果坡度很陡，路面附着系数又很小〔如冰雪、泥泞路面〕，就很容易破坏汽车的稳定性。

特别是下坡时，如果使用制动不当，很容易出现侧滑，从而发生道路交通事故。

?公路路线设计标准?对最大纵坡作了如下规定，如表3所示:
表3:各级公路最大纵坡表
2.案例计算
现以我校医学院途经图书馆至电气学院、艺术学院的路段为例，测得其高差与水平距离，并研究其坡度，成果如表4所示：
表4：所测路段高差、水平距离及坡度的成果表
实测高差=测得高差+测得高度-仪器高度：
H1=1.63+0.4133-1.65=0.3933m
H2=1.66+1.5321-1.72=1.472m
H3=1.74+0.1005-1.63=0.2105m
H4=1.64-0.0616-1.57=-0.0196m
H5=1.61-0.2428-1.62=-0.2528m
H6=1.63-0.0532-1.63=-0.0532m
H7=1.64+0.2617-1.54=0.3617m
H8=1.55-0.3358-1.73=-0.5158m
H9=1.76+0.0239-1.48=0.3039m
H10=1.54-0.9534-1.56=-0.9734m
H11=1.54-0.3009-1.62=-0.3809m
H12=1.65-1.4906-1.59=-1.4806m
H13=1.61-1.0178-1.54=-0.9478m
H14=1.575-0.9390-1.545=-0.909m
H15=1.57-0.8063-1.57=-0.8063m
坡度〔i〕=实测高差的绝对值/水平距离*100%: I1=0.3933/38.9*100%=1.01%
I2=1.472/120.7*100%=1.22%
I3=0.2105/53.7*100%=0.39%
I4=0.0196/41.6*100%=0.22%
I5=0.2528/48.7*100%=0.52%
I6=0.0532/94.1*100%=0.06%
I7=0.3617/113.0*100%=0.32%
I8=0.5158/82.7*100%=0.62%
I9=0.3039/158.2*100%=0.19%
I10=0.9734/120.2*100%=0.81%
I11=0.3809/119.3*100%=0.32%
I12=1.4806/114.1*100%=1.30%
I13=0.9478/58.7*100%=1.61%
I14=0.909/91.4*100%=0.99%
I15=0.8063/91.4*100%=0.88%
从表中的结果可以总结出：所测路段的坡度虽然参差不齐，但几乎都是在0%--1.99%之间，因此，所测路段的坡度设计合理，对交通平安的影响小，交通事故率较低。

结论
本文分析了公路交通系统组成三要素—人、车、路之间的关系，明确了公路线形条件与交通平安的关系十分密切。

纵断面的几何要素坡度与交通平安的关系入手，详细阐述了其对交通平安的影响。

并以我校的路段为案例，计算了路段坡度，总结出我校的路段设计合理，交通平安，事故率低。

由于公路线形平安的影响因素较多，本文仅从纵断面设计中的坡度方面进展分析研究，由于时间和条件限制，本论文的研究还需进一步完善，由于影响公路线形平安的因素复杂多样，除了线形设计因素外，速度指标如设计速度与运行速度差值，相邻路段运行速度比值等也能表达线形平安状况。

所以，如何建立更为全面的评价指标体系，是值得进一步探讨的问题。

参考文献
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